La chaîne calédonienne

Les Slietlands, les Orcades, l'Ecosse, les Hébrides et l'Irlande constituent les ruines du bord oriental d^un vaste massif continental très ancien, archéen ou précambrien, au travers duquel l'Océan

* Sur les tremblements de terre dans les Iles Britanniques [Ann. soc. Agric. Hist. nat. et des Arts de Lyon, 1, 115, 1849).

' Catalogue of the earthquakes having occurred in Great Brttain and Ireland, daring historical Urnes [Trans. Roy. Irish Ac, XXVIIl, Art. XVH, 290. Dublin. 1884).

' British earthquakes, 1891, 1892, 1893, 1899, 1900 (Geol. Mag., July 1892. July 1893. March and April 1900. August 1901). —On the british earthquakes of the years 1889-1900 {Beitrâge zut Geophysik, V, 242. Leipzig, 1901). — Minor british earthquakes in 1901- 1903 (GeoL Mag., November 1904).

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Fig. 3. — Les Iles Britanniques.

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Atlantique s'est ouvert à une époque relativement récente, post-miocène, et contre lequel les mers géologiques de TEst ont successivement adossé leurs sédiments, qui se recouvrent sous forme de bandes en retraite les unes par rapport aux autres et de plus en plus orientales. Cet ensemble montueux et déchiqueté est un fragment dé la chaîne calédonienne, en partie nivelée, qui plissée et bien diminuée dès avant l'ère cambrienne, se prolongeait probablement jusqu'aux Lofoten en Norvège. Deux grandes dépressions la prennent d'écharpe du N. E. au S. W.; les Lowlands d'Ecosse et la grande plaine irlandaise, par où la mer carboniférienne Ta envahie. La chaîne a encore été morcelée par l'irruption de l'Atlantique au Minch et au canal d'Irlande, à l'époque pléistocène probablement, tandis que ses derniers fragments ont toujours à lutter contre l'assaut des vagues de l'Ouest. Soumise à plusieurs surrections successives qui, au moins temporairement, rajeunissaient son relief en compensant les pertes dues à la dénudation et à Térosion, à plusieurs reprises injectée de matières éruptives diverses, jusqu'à la fin des temps tertiaires hérissée de volcans, la plupart méconnaissables sauf pour le seul géologue à cause de l'activité des causes de desti'uction sous un climat fort humide, elle a enfin atteint son état actuel avec les glaciers quaternaires qui l'ont presque complètement couverte et rabotée. L'extrême complexité des phénomènes dont la chaîne calédonienne a été le théâtre pendant de longues périodes géologiques, jusqu'à l'aurore des temps actuels, pourrait faire croire à une instabilité que les faits démentent, parce que la principale vicissitude, le plissement, est trop ancien. Les séismes y sont partout d'un caractère local, le plus souvent du moins, et résultent des dislocations les plus récentes.

Dans les Shetlands, la direction N. S. prédomine dans les cassures verticales qui les divisent à l'infini et ont été causées par le démantèlement de la chaîne et l'affaissement de l'Atlantique. Leur stabilité, à peine troublée par quelques secousses de Tîle d'Unst, s'explique bien par l'ancienneté de ces fractures, qui les découpent en hautes falaises verticales. Il est presque oiseux de mentionner lafausseté d'éruptions volcaniques sous-marines arrivées près de Fetlar et que beaucoup d'auteurs ont répétées à la suite d'Hibbert, qui a décrit ces îles au xviii' siècle.

Quoique l'assimilation complète des Hébrides avec les Lofoten soit maintenant quelque peu controuvée, il n'en est pas moins vrai que leur gneiss lewisien,ou fondamental, représente l'avant-pays chevauché par la chaîne calédonienne. Elles sont séparées de l'Ecosse par

le fossé du Minch, dont la grande profondeur dans le Little Mincli atteste Teffondrement d'une bande N. N. E. — S. S. W. Cette ligne de dislocation est très ancienne, puisqu'elle a permis l'entrée de ce détroit à la mer précambrienno qui a déposé le grès de Torridon sur le rivage opposé des Highlands. Aussi la fracture du Minch a-t-elle eu le temps de se stabiliser complètement et les plissements de s'éteindre, d'où l'absence complète de séismes dans les Hébrides. Les éruptions tertiaires, que les uns croient éocènes et les autres mio* cènes, ont accompagné Taffaissement de l'Atlantique septentrional. Elles n'ont, des Fœrôer au rocher de Saint-Kilda, aucune répercussion séismique actuelle, pas plus que les efforts qui ont, au Pléistocène, fait disparaître sous les flots l'énorme couverture éruptive dont les traces se retrouvent de Tlslande à l'Irlande, et Thorizontalité du socle sous-marin explique le peu d'amplitude relative de ce mouvement, ainsi que son absence de rôle séismogéniquc. On remarquera d'ailleurs qu'il en est de même pour les énormes épanchements analogues du Dekkan et de l'Amérique du Nord-Ouest.

La grande ligne de dislocation ErriboU-UUapool, qui, antérieure au vieux grès rouge, s'étend jusqu'à l'île Tirée, avec d'énormes chevauchements et d'innombrables fractures entre Foinaven et Goulmore, limite les gneiss des Highlands sans qu'on puisse à cause de son ancienneté lui attribuer les quelques secousses qui ébranlent la côte orientale du Minch. Ces rares chocs peuvent être rattachés à des bradyséismes, c'est-à-dire à des mouvements séculaires positifs de ce littoral. C'est ainsi que le village de Kinloch Ewe, en gaélique «le bout du monde », aurait été, il y a peu de siècles, l'extrémité même du Qord, tandis qu'actuellement ce village occupe le bout du Loch Marée, lac allongé et séparé de la mer par un seuil de plusieurs kilomètres. L'homme aurait été témoin de ces mouvements, qui coïncideraient avec ces séismes peu fréquents.

La ligne volcanique des îles de Skye, Rum, MuU et de la péninsule d'Ardnamurchan, dont l'activité, éteinte maintenant, a dépassé le Miocène, ne correspond plus qu'à de très rares et faibles tremblements de terre.

Tous ces anciens accidents ont la même direction, attestant la communauté de leur origine, et le plus important d'entre eux est la dépression occupée par le Canal calédonien, ou Great Glen (Loch Ness), en plein massif des Highlands. C'est une très profonde cassure, déjà dessinée dès le Dévonien, et dont le rôle séismogénique ne saurait être nié, puisque malgré son ancienneté, la consolidation n'en est pas encore atteinte, comme en témoignent les chocs qui

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l'ébranlent fréquemment et même fortement, d'Inverness à Fort William, chocs dont les isoséistes se disposent parallèlement autour de cet accident comme axe. Cette ancienne fracture montre un affaissement de sa lëvre S. E. par rapport à l'opposée. Elle est partielle^ ment occupée par le Loch Ness, dépression lacustre de même direction, d'une profondeur considérable en certains points, 260 mètres, et dont la surface n'est qu'à 17 mètres au-dessus du niveau de la mer. Or, le levé de ses parois, exécuté en 1890 par Th. Scott pour le bureau des pêcheries, a fait reconnaître qu'elles présentent tous les caractères d'un caûon, ou d'une étroite vallée submergée. Son thalweg a dû être parcouru par un fleuve assez puissant pour élargir et approfondir la fracture, et qui avait son écoulement naturel vers une mer assez éloignée. L'Ecosse était par conséquent une masse continentale, qui s'est affaissée et morcelée, en même temps que la mer du Nord s'ennoyait, à l'époquo pléistocëne, en submergeant le prolongement de la vallée du Rhin qui drainait les eaux du versant oriental de l'Angleterre et des fjords norvégiens. Ainsi s'explique bien son instabilité séismique actuelle, par la grandeur de vicissitudes qui n'ont cessé que récemment, et cela en opposition avec la stabilité des autres accidents parallèles et contemporains, mais qui n'ont plus rejoué depuis leur formation. Il y a plus, les séismes de rinvcrnesshire ont souvent leurs épicentres à l'est du Great Glen, c'est-à-dire du côté de l'affaissement de la mer du Nord, coïncidence qui ne saurait être fortuite.

Cette interprétation ne s'accorde pas tout à fait avec celle de Davison ' qui, tablant sur la position des épicentres à l'est du Greal Glen, en conclut que le district instable est un grand voussoir sans équilibre, compris entre le Canal calédonien et une faille latérale non encore relevée sur le terrain, et que les séismes résultent d'un affaissement ou d'un tassement par à-coups de ce même voussoir. Les mouvements séismiques se produiraient par glissement du voussoir le long de la faille, hypothétique jusqu'ici. Cette théorie n'explique d'ailleurs pas le fait que le district instable s'étend aussi à l'ouest du Great Glen, autour de la fracture du Craigora, et tout autour du Glen Garry au Nord de Fort William. Il semble donc de plus en plus rationnel d'admettre un reste de mobilité de l'accident principal et de ceux qui lui sont subordonnés, sans avoir à recourir à une faille qui reste encore à trouver.

Le Great Glen se continue au Sud par le Loch Linnhe et l'Oron-

* On Ihe InvernesB earthquakes of November 15^ to December 14^ 1890 {Quart, j. cf the geol. Soc, Nor. 1891, XLVII, 618).

say Passage, signalés par quelques séismes de Tile Lismore, et le long des Lochs Awe, Leven, Elive et Gilp^ dont les profondeurs considérables attestent d'intenses dislocations du bord sud*ouest des Highlands.

Le tremblement de terre du 28 novembre 1880 s*est étendu d*Armagh en Irlande à Invemess et à l'extrémité septentrionale de Tîle Lewis et il a été l'objet d'une enquête approfondie de la part de Stevenson ' ; de nombreuses raisons concordantes ont amené à placer son épicentre en mer, entre les îles Fladda et Colonsay, c*est-à-dire sur le prolongement même de la fracture du Great Glen. Davison ^ voit une démonstration du rôle séismogénique de cet accident dans ce fait que le séisme n'a précisément pas été ressenti par les gardiens de cinq phares très voisins, mais situés en dehors du prolongement de la dislocation.

Dans la même direction, les éruptions porphyriques permiennes de l'Ayrshire, et celles plus récentes de trapps et de basaltes des îles Arran, Ailsa Craig et Bass, n'ont laissé, sous forme de tremblements de terre, aucun souvenir des dislocations qu'elles ont accompagnées.

Aucun séisme n'ébranle le Sutherland, le Gaithness et les Orcades, que recouvrent le vieux grès rouge dévonien, le nouveau grès rouge triasique et le Jurassique. C'est qu'il s'agit là d'un versant de la chaîne calédonienne ayant formé depuis Vhre dévonienne la côte stable d'une mer ouverte à l'Est. Ce repos séismique s'étend, pour les mêmes raisons, au versant nord des Grampians, formant le Nord-Est de l'Ecosse jusqu'à la troncature Duncansbay Head-Kinnairds Head. Tout ce territoire appartient à l'ancien massif calédonien, sauf un petit district de vieux grès rouge à l'Ouest et près du cap Kinnairds Head, déposé dans le même golfe dévonien que celui de Tlnvernesshire. Quelques rares secousses peuvent être attribuées aux cassures où coulent le Spey et l'Ythan, et les terrasses de ces vallées montrent que leur récent mouvement d'exhaussement est aussi bien éteint que le mouvement d'cnnoyage en sens inverse de la mer du Nord.

Au Sud des Grampians et dans cette partie la plus compacte des Highlands, les terrains primaires s'arrêtent à une grande dislocation N. N. E. — S. S. W. qui, courant d'Aberdeen à Greenock, s'en

* The earthqnake of November 28tb 1880 in Scotland and Ireland {Edinburgh Roy, Soe. Proc, XI, 176).

* On the existence of nndisturbed Spots in Earthquake-shaken Areas {Birmingham Phil<t8. Soc, V, Part I, 57).

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va traverser Tîle d'Ârran. Les séismes assez fréquents de Perth et de ses environs sembleraient prouver qu'elle n'est pas encore complètement consolidée, suggestion qu'on peut laisser en suspens, Davison ne la partageant point.

Comrie est de beaucoup la localité la plus instable des Iles Britanniques, et de nombreuses secousses s'y sont produites de 1838 à 1850. D'autres paroxysmes l'avaient déjà ébranlée à d'autres époques, mais moins violemment. Davison ^ pense qu'il ne faut pas attribuer ces séismes à la grande faille bordière du Garboniférien qui passe à un mille au Sud de Comrie. Il n'en donne d'ailleurs pas la raison. Du reste, il existe aussi au voisinage des failles obliques parallèles, LochËarn, Loch Tay et Ben Voirlich, qui sont le théâtre de quelques secousses.

Les Ochill Hills forment un petit district séismique, attribuable à la faille du même nom.

Les Lowlands d'Ecosse, ou la dépression des Firth of Forth et Firth of Clyde, sont compris entre la grande faille bordière Aberdeen- Greenock au Nord et une crête irrégulière qui, partant des White Hills, rejoint la mer du Nord par les collines de Lammermuir un peu au N. W. de Saint Abbs Head. Ce district a été déprimé très anciennement, et cet ancien synclinal a repris son équilibre, car les secousses y sont plutôt rares. Contrairement à l'opinion de Ralph Richardson^, Davison met les quelques séismes d'Edimbourg en relation avec les nombreuses failles qui s'y croisent et ont été injectées de dykes de trapp. Pour le tremblement de terre du 18 janvier 1889, en particulier, il invoque celle qui va de la tête de la vallée de Logan à North Black Hill.

Quelques secousses agitent les Campsie Hills. On peut les attribuer aux dislocations du Loch Lomond, ou à la grande faille bordière très voisine.

Le district houiller de Kilsyth est pai'fois ébranlé. En écartant l'hypothèse de secousses par affaissement consécutif au déhouillement, on peut, à la suite do Davison, noter que l'exploitation s'y fait au-dessus d'une faille importante.

En résumé, en ce qui concerne la dépression des Lowlands, il se trouve que cette très ancienne zone d'affaissement, peut-être soumise dans les temps historiques mêmes à de nombreux mouvements

* On Uie Comrie earthquake of July 10^ 1895 and on the Hade of the southern border fault of Lhe Highlands {Geol. Mag. Décade IV, t. lil, n« 350, 75).

* On the earthquake shocks experienced in the Edinburgh district on Friday, January i8Ui 1889 (ScoUish geograph. Mag., 1889, 135).

positifs OU négatifs, n'en a pas moins acquis une grande stabilité séismique.

Au delà des Lowlands, les derniers fragments de la chaîne calédonienne sont représentés de mer à mer par les Gheviots et les Southern Uplands écossais, dont la stabilité est en rapport avec l'ancienneté d*un plissement d'âge très reculé. A peine quelques séismes du Dumfriesshire peuvent-ils être attribués, non comme le fait Davison ^, à une faille encore inconnue, mais peut-être à la faille bordiëre des terrains carbonifériens des Lowlands, qui a forcé la Nith à la couper deux fois, indice de profondes dislocations.

D'une façon générale, Tlrlande est constituée par une dépression centrale, la basse plaine du Shannon, correspondant exactement aux Lowlands d'Ecosse, et qu'encadrent deux massifs montagneux. Celui du Nord est un fragment nettement calédonien, dont Teffondrement atlantique se révèle par les fjords de l'Ouest dans le Donegal et le Mayo, tandis que d'immenses nappes basaltiques tertiaires recouvrent l'Antrim et sont la suite de celles des Hébrides et de l'Atlantique septentrional, démantelées par l'érosion marine et l'affaissement pléistocène qui a ouvert le canal du Nord. Des mouvements récents se seraient produits au Lough Neagh et au Lough Stranford. Mais toutes ces vicissitudes ont laissé l'Irlande parfaitement à l'abri des tremblements de terre.

Le Sud de l'Irlande, où se font sentir quelques rares secousses, mérite une mention toute spéciale. C'est qu'à l'Est les comtés de Wicklow, Carlow et Wexford appartiennent au domaine des plissements de la chaîne calédonienne, tandis que dans le Sud-Ouest ceux de Cork et de Kerry sont affectés de plis armoricains et font partie de la chaîne du même nom. Si ces derniers jouaient un rôle séismogénique, il faudrait en dire autant des premiers, ce que leur ancienneté rend improbable par analogie avec ce qui se passe ailleurs. Il vaut donc mieux réserver l'avenir des recherches, en ce qui concerne Torigine des séismes qui agitent parfois les deux systèmes de plis.

En Angleterre, les territoires calédoniens se réduisent au Lake District et au Pays de Galles à l'Ouest d'une ligne irrégulière joignant les embouchures de la Mersey et de la Severn, mais à l'exclusion de la bande houillère littorale du canal de Bristol au Sud d'une ligne allant des Marlborough Hills à la baie de Saint Bride dans le Pembrokeshire. Ce massif cambrien et silurien est relevé à l'Ouest sur la mer d'Irlande, et les plissements calédoniens qui l'affectent sont

< The Carlisleearthquakc of July i90i (QuarL journ. of the geol. soc, Lyill,Z7i,i^^. De Mo!iti8mb. — TremblemenU de terre. 4

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parallèles à ceux des Highlands dans les comtés d'Anglesey, de Gaernarvon et de Merioneth; ils s'infléchissent progressivement vers rOuest pour se raccorder dans le Pembrokeshire à ceux de la chaîne armoricaine, le long du canal de Bristol. Des dislocations particu* liëres suffisent à rendre compte des rares séismes du Flintshire, de Tîle de Man et du Merioneth. Par contre le comté d'IIereford renferme un centre important d'ébranlement dans le bassin moyen de la Severn, et DavisonS à propos du grand tremblement du 17 décembre 1896, met enjeu un relèvement de deux anticlinaux siluriens, ceux de Woodstock et de May Hill, respectivement au N. E. et au S. des foyers d'Hereford et de Ross.

Les côtes du Pays de Galles et de l'Angleterre, de Caermarthen à Preston, et celles d'Irlande, de Wexford à Ravensdale, ont été ébranlées, le 19 juin 1903, par un tremblement de terre étudié par Davison '. Son foyer était manifestement situé en mer, non loin de l'entrée occidentale du détroit de Bangor. Un choc consécutif, de bien moindre extension, est venu apporter la lumière sur sa genèse. En effet, l'épicentre de ce dernier se trouvait un peu à l'est de Gaernarvon, c'est-à-dire sur une faille parallèle au détroit, et qui, d'Aber à Dinlle, affecte le terrain silurien avec un rejet variant de 4000 à 5000 pieds. Les deux secousses ont eu leurs aires pléistoséistcs allongées sur cet accident, de sorte qu'il n'y a pas à douter que leur origine ne soit liée à la dislocation. G'est, dans l'opinion de Davison, une preuve que la faille se prolonge sous la mer, au moins jusqu'à Tépicentre du choc principal, et il y a tout lieu de le croire. D'autres séismes, anciennement ressentis à Pentir et à Beaumaris, et peut-être même aussi ceux de l'île Bardsey, reconnaissaient vraisemblablement la même origine.

Ici finissent les territoires affectés par les plissements calédoniens, et, sauf des exceptions justifiées par des dislocations plus jeunes, les tremblements de terre n'y présentent aucune importance, ni comme fréquence, ni comme intensité.